特開 2024-116488 音場補正装置、音場補正方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116488

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】音場補正装置、音場補正方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20240821BHJP

   H04R 29/00 20060101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

H04R29/00 310

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023022135

(22)【出願日】2023-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000214984

【氏名又は名称】ＴＶＳ ＲＥＧＺＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中邨 賢治

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AA50

(57)【要約】

【課題】複数のスピーカ間における音声ずれを効果的に抑制する。
【解決手段】実施形態の音場補正装置は、第１スピーカ及び第２スピーカから第１テスト音を出力させ、第１テスト音の出力後第１待機時間が経過したときに第１スピーカから第２テスト音を出力させ、第１テスト音の出力後第２待機時間が経過したときに第２スピーカから第２テスト音を出力させるテスト音出力部と、マイクにより採音され録音された複合音に基づいて、第１スピーカから出力された第１テスト音がマイクに到達したタイミングと第２スピーカから出力された第１テスト音がマイクに到達したタイミングとの第１時間差と、第１スピーカから出力された第２テスト音がマイクに到達したタイミングと第２スピーカから出力された第２テスト音がマイクに到達したタイミングとの第２時間差と、を算出する演算部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスピーカのそれぞれから出力される音声が所定のリスニングポジションに到達するタイミングのずれを低減するための処理を行う音場補正装置であって、
第１スピーカ及び第２スピーカから第１周波数の第１テスト音を出力させ、前記第１テスト音の出力後第１待機時間が経過したときに前記第１スピーカから前記第１周波数とは異なる第２周波数の第２テスト音を出力させ、前記第１テスト音の出力後前記第１待機時間とは異なる第２待機時間が経過したときに前記第２スピーカから前記第２テスト音を出力させるテスト音出力部と、
前記リスニングポジションに配置されたマイクにより採音され、前記第１スピーカ及び前記第２スピーカのそれぞれから出力された前記第１テスト音及び前記第２テスト音を含む複合音を録音する録音部と、
録音された前記複合音から前記第１周波数に対応する成分と前記第２周波数に対応する成分とを検出可能な周波数解析処理の結果に基づいて、前記第１スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第１時間差と、前記第１スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第２時間差と、を算出する演算部と、
前記第１時間差及び前記第２時間差に基づいて、前記第１スピーカからの音声の出力タイミング又は前記第２スピーカからの音声の出力タイミングの少なくとも一方を補正する補正部と、
を備える音場補正装置。

【請求項2】

前記補正部は、前記第１時間差と前記第２時間差との大小関係に基づいて、前記第１スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの先後関係を判定し、前記先後関係に基づいて、前記第１時間差が小さくなるように、前記第１スピーカの音声の出力タイミングと前記第２スピーカの音声の出力タイミングとのどちらかを相対的に遅延させる、
請求項１に記載の音場補正装置。

【請求項3】

複数のスピーカのそれぞれから出力される音声が所定のリスニングポジションに到達するタイミングのずれを低減するための音場補正方法であって、
第１スピーカ及び第２スピーカから第１周波数の第１テスト音を出力させる工程と、
前記第１テスト音の出力後第１待機時間が経過したときに前記第１スピーカから前記第１周波数とは異なる第２周波数の第２テスト音を出力させる工程と、
前記第１テスト音の出力後前記第１待機時間とは異なる第２待機時間が経過したときに前記第２スピーカから前記第２テスト音を出力させる工程と、
前記リスニングポジションに配置されたマイクにより採音され、前記第１スピーカ及び前記第２スピーカのそれぞれから出力された前記第１テスト音及び前記第２テスト音を含む複合音を録音する工程と、
録音された前記複合音から前記第１周波数に対応する成分と前記第２周波数に対応する成分とを検出可能な周波数解析処理の結果に基づいて、前記第１スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第１時間差と、前記第１スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第２時間差と、を算出する工程と、
前記第１時間差及び前記第２時間差に基づいて、前記第１スピーカからの音声の出力タイミング又は前記第２スピーカからの音声の出力タイミングの少なくとも一方を補正する工程と
を含む音場補正方法。

【請求項4】

複数のスピーカのそれぞれから出力される音声が所定のリスニングポジションに到達するタイミングのずれを低減するための処理を行う情報処理装置に、
第１スピーカ及び第２スピーカから第１周波数の第１テスト音を出力させる処理と、
前記第１テスト音の出力後第１待機時間が経過したときに前記第１スピーカから前記第１周波数とは異なる第２周波数の第２テスト音を出力させる処理と、
前記第１テスト音の出力後前記第１待機時間とは異なる第２待機時間が経過したときに前記第２スピーカから前記第２テスト音を出力させる処理と、
前記リスニングポジションに配置されたマイクにより採音され、前記第１スピーカ及び前記第２スピーカのそれぞれから出力された前記第１テスト音及び前記第２テスト音を含む複合音を録音する処理と、
録音された前記複合音から前記第１周波数に対応する成分と前記第２周波数に対応する成分とを検出可能な周波数解析処理の結果に基づいて、前記第１スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第１テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第１時間差と、前記第１スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングと前記第２スピーカから出力された前記第２テスト音が前記マイクに到達したタイミングとの時間差である第２時間差と、を算出する処理と、
前記第１時間差及び前記第２時間差に基づいて、前記第１スピーカからの音声の出力タイミング又は前記第２スピーカからの音声の出力タイミングの少なくとも一方を補正する処理と、
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、音場補正装置、音場補正方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数のスピーカから音声を出力する音響装置において、各スピーカから出力された音声がリスニングポジションに到達するタイミングが異なることによる音声ずれが生ずる場合がある。このような問題を解決する手法として、スピーカから出力されたテスト音をマイクで採音し、マイクの出力信号に基づいてスピーカとマイクとの間の距離を算出し、当該距離に応じて音声の出力タイミングを調整する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１１０３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような音声ずれは、各スピーカとリスニングポジションとの間の距離差だけでなく、無線通信の介在による通信遅延、音響装置内におけるデータ処理時間等の様々な要因に起因して生ずる。従来技術によっては、このような様々な要因に起因する音声ずれを十分に抑制できない場合がある。

【0005】

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、複数のスピーカ間における音声ずれを効果的に抑制可能な音場補正装置、音場補正方法及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態は、複数のスピーカのそれぞれから出力される音声が所定のリスニングポジションに到達するタイミングのずれを低減するための処理を行う音場補正装置であって、第１スピーカ及び第２スピーカから第１周波数の第１テスト音を出力させ、第１テスト音の出力後第１待機時間が経過したときに第１スピーカから第１周波数とは異なる第２周波数の第２テスト音を出力させ、第１テスト音の出力後第１待機時間とは異なる第２待機時間が経過したときに第２スピーカから第２テスト音を出力させるテスト音出力部と、リスニングポジションに配置されたマイクにより採音され、第１スピーカ及び第２スピーカのそれぞれから出力された第１テスト音及び第２テスト音を含む複合音を録音する録音部と、録音された複合音から第１周波数に対応する成分と第２周波数に対応する成分を検出可能な周波数解析処理の結果に基づいて、第１スピーカから出力された第１テスト音がマイクに到達したタイミングと第２スピーカから出力された第１テスト音がマイクに到達したタイミングとの時間差である第１時間差と、第１スピーカから出力された第２テスト音がマイクに到達したタイミングと第２スピーカから出力された第２テスト音がマイクに到達したタイミングとの時間差である第２時間差と、を算出する演算部と、第１時間差及び第２時間差に基づいて、第１スピーカからの音声の出力タイミング又は第２スピーカからの音声の出力タイミングの少なくとも一方を補正する補正部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態にかかる音響装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態にかかる音場補正装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる第１テスト音及び第２テスト音の特徴の一例を説明するための図である。

【図4】図４は、実施形態にかかる複合音の音響信号に対する周波数解析処理の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態にかかる第１周波数の検出結果の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる第２周波数の検出結果の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態にかかる第１時間差が第１テスト音の出力時間より小さい場合における第１時間差の算出方法の一例を説明するための図である。

【図8】図８は、実施形態にかかる遅延の先後関係の判定方法の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施形態にかかる音場補正装置における処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。

【0009】

図１は、実施形態にかかる音響装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。音響装置１は、複数のスピーカから音声を出力可能な装置であり、例えば、ステレオ、映像再生装置、録画装置、テレビ、ホームシアターシステム等であり得る。

【0010】

本実施形態にかかる音響装置１は、音場補正装置５、内部スピーカ３１Ａ、外部接続Ｉ／Ｆ（Interface）３２及びリモコン４１を含み、外部接続Ｉ／Ｆ３２を介して外部スピーカ３１Ｂと接続可能となっている。内部スピーカ３１Ａは、第１スピーカの一例であり、外部スピーカ３１Ｂは、第２スピーカの一例である。

【0011】

音場補正装置５は、内部スピーカ３１Ａから出力される音声ＡＳ１の出力タイミングと、外部スピーカ３１Ｂから出力される音声ＡＳ２の出力タイミングとを、音声ずれが生じないように調整する音場補正処理を実行する。音場補正処理は、内部スピーカ３１Ａから出力された音声ＡＳ１がユーザのリスニングポジションに到達するタイミングと、外部スピーカ３１Ｂから出力された音声ＡＳ２が当該リスニングポジションに到達するタイミングとのずれが低減されるように実行される。本実施形態におけるリスニングポジションは、リモコン４１が存在する位置であるものとする。

【0012】

本実施形態にかかる音場補正装置５は、ＣＰＵ（Central Processing unit）１１、メモリ１２、ストレージ１３、ユーザＩ／Ｆ１４、通信Ｉ／Ｆ１５、音声デコーダ２１、音声入力ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２３、第１遅延回路２５Ａ及び第２遅延回路２５Ｂを含み、これらの構成要素は通信バス２０を介して互いに通信可能に接続されている。

【0013】

ＣＰＵ１１は、メモリ１２等に記憶されたプログラム（ファームウェア、アプリケーションソフトウェア等を含む）に従って所定の演算処理及び制御処理を実行する。メモリ１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む主記憶装置であり、プログラムの記憶領域、ＣＰＵ１１の作業領域等として機能する。ストレージ１３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリを含む補助記憶装置であり、各種データの書き込み及び読み出しを可能にする。ユーザＩ／Ｆ１４は、ユーザからの入力の受け付け、ユーザへの情報の出力等を可能にするデバイスであり、例えばディスプレイ、入力ボタン等であり得る。通信Ｉ／Ｆ１５は、所定の通信ネットワークを介して接続された他の電子機器との通信を可能にするデバイスである。本実施形態の通信Ｉ／Ｆ１５は、リモコン４１との間で所定の規格に準ずる無線通信を確立する。

【0014】

音声デコーダ２１は、所定のメディア（例えばＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ（登録商標）ディスク、リムーバルメディア等）に記録された音声データや放送波に含まれる音声データ、ＣＳＰ(Communications Service Provider)等のネットワークから取得した音声データ等を内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂから出力可能な形式のデジタル信号に変換するデバイスである。音声入力ＡＤＣ２２は、外部機器から入力される音声のアナログ信号をデジタル信号に変換するデバイスである。

【0015】

ＤＳＰ２３は、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂから出力される音に対応するデジタル信号に対して所定の処理を実行するプロセッサであり、リスニング対象となる音声ＡＳ１，ＡＳ２の音声信号や、後述する第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２の音声信号等を生成する。

【0016】

第１遅延回路２５Ａは、内部スピーカ３１Ａから出力される音の出力タイミングを、ＣＰＵ１１から出力される補正信号（遅延信号）に応じて遅延させる回路である。第２遅延回路２５Ｂは、外部スピーカ３１Ｂから出力される音の出力タイミングを、ＣＰＵ１１から出力される補正信号に応じて遅延させる回路である。

【0017】

外部接続Ｉ／Ｆ３２は、ＤＳＰ２３により生成され、第２遅延回路２５Ｂにより出力タイミングが調整された音声信号を、所定の通信ネットワークを介して外部スピーカ３１Ｂに伝送する。当該通信ネットワークは、特に限定されるべきものではないが、例えば所定の規格に準ずる無線通信、所定のケーブルを用いた有線通信等であり得る。所定の規格とは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等であり得る。

【0018】

リモコン４１は、音声ＡＳ１，ＡＳ２を聴こうとするユーザが操作可能なデバイスであり、マイク４５、無線変調回路４６及び送信器４７を含む。マイク４５は、採音した音を電気信号（アナログ信号）に変換するデバイスである。無線変調回路４６は、マイク４５により生成された電気信号を所定の規格に準ずる無線通信が可能な形式の信号（デジタル信号）に変調する回路である。送信器４７は、無線変調回路４６により変調された信号を音場補正装置５に送信するデバイスである。なお、リモコン４１には、上記の他に、ユーザによる操作を受け付けるボタン類等が設けられているが、ここではその説明を省略する。また、本実施形態では、マイク４５がリモコン４１に備えられている構成を例示するが、マイク４５は独立したデバイスであってもよい。

【0019】

本実施形態にかかる音場補正装置５は、音場補正処理の実行時において、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂのそれぞれから第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を出力させる。リモコン４１に搭載されたマイク４５は、第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音を採音し、送信器４７は、マイク４５により採音された複合音の音響信号Ｓｔを音場補正装置５に送信する。音場補正装置５は、リモコン４１から受信した音響信号Ｓｔを記録し、記録された音響信号Ｓｔに対して周波数解析処理を実行する。音場補正装置５は、当該周波数解析処理の結果に基づいて、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂのそれぞれから出力される音声ＡＳ１，ＡＳ２がリスニングポジションに到達するタイミングのずれを算出（推定）し、当該ずれが低減されるように、内部スピーカ３１Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング又は外部スピーカ３１Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミングのうち少なくとも一方を補正する。

【0020】

図２は、実施形態にかかる音場補正装置５の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態にかかる音場補正装置５は、音声出力部１０１、テスト音出力部１０２、受信部１０３、録音部１０４、演算部１０５及び補正部１０６を有する。これらの機能部１０１～１０６は、図１に例示されるようなハードウェアとソフトウェア（プログラム）との協働により実現され得る。また、これらの機能部１０１～１０６のうちの少なくとも一部が専用のハードウェア（回路等）によって実現されてもよい。

【0021】

音声出力部１０１は、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂのそれぞれからリスニング対象となる音声ＡＳ１，ＡＳ２を出力させる。

【0022】

テスト音出力部１０２は、音場補正処理の実行時において、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂのそれぞれから第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を出力させる。このとき、第１テスト音ＴＳ１の周波数と第２テスト音ＴＳ２の周波数とは互いに異なっている。また、内部スピーカ３１Ａから出力される第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２との間の時間間隔（第１待機時間）と、外部スピーカ３１Ｂから出力される第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２との間の時間間隔（第２待機時間）と、は互いに異なっている。

【0023】

図３は、実施形態にかかる第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２の特徴の一例を説明するための図である。図３に例示されるように、第１テスト音ＴＳ１は、第１周波数Ｆｔ１（例えば５０００Ｈｚ程度）の音であり、第２テスト音ＴＳ２は、第１周波数Ｆｔ１とは異なる第２周波数Ｆｔ２（例えば２０００Ｈｚ程度）の音である。本例では、第１テスト音ＴＳ１の出力時間Δｔと第２テスト音ＴＳ２の出力時間Δｔとが一致しているが、これに限定されるものではない。当該出力時間Δｔの具体的数値は、特に限定されるべきものではないが、例えば５０ｍｓ程度であり得る。

【0024】

内部スピーカ３１Ａにおいては、第１テスト音ＴＳ１の出力後、第１待機時間Δｔｗ１が経過したときに第２テスト音ＴＳ２が出力される。外部スピーカ３１Ｂにおいては、第１テスト音ＴＳ１の出力後、第１待機時間Δｔｗ１とは異なる第２待機時間Δｔｗ２が経過したときに第２テスト音ＴＳ２が出力される。第１待機時間Δｔｗ１及び第２待機時間Δｔｗ２の具体的数値は、特に限定されるべきものではないが、例えば第１待機時間Δｔｗ１が５０ｍｓ程度であり、第１待機時間Δｔｗ１と第２待機時間Δｔｗ２との差分が２０ｍｓ程度であり得る。

【0025】

上記のような第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２の出力は、例えばテスト音出力部１０２による下記のような動作により実現され得る。先ず、テスト音出力部１０２は、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂに対して、第１テスト音ＴＳ１を出力させるための第１指示信号を同時に出力する。その後、テスト音出力部１０２は、上記第１指示信号の出力終了後、第１待機時間Δｔｗ１が経過したときに、内部スピーカ３１Ａに対して、第２テスト音ＴＳ２を出力させるための第２指示信号を出力する。また、テスト音出力部１０２は、上記第１指示信号の出力終了後、第２待機時間Δｔｗ２が経過したときに、外部スピーカ３１Ｂに対して、第２テスト音ＴＳ２を出力させるための第３指示信号を出力する。

【0026】

図２に戻り、受信部１０３は、上記のような第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含み、リスニングポジションに配置されたマイク４５により採音された複合音の音響信号Ｓｔを受信する。本実施形態の受信部１０３は、リモコン４１から送信された音響信号Ｓｔを受信する。

【0027】

録音部１０４は、受信部１０３により受信された音響信号Ｓｔを所定の記憶装置（例えばストレージ１３等）に記録する。

【0028】

演算部１０５は、録音部１０４により記録された音響信号Ｓｔに対して、音響信号Ｓｔに含まれる第１周波数Ｆｔ１に対応する成分（例えば５０００Ｈｚから所定の誤差範囲内の周波数成分）及び第２周波数Ｆｔ２に対応する成分（例えば２０００Ｈｚから所定の誤差範囲内の周波数成分）を検出可能な周波数解析処理を実行する。周波数解析処理の具体的手法は特に限定されるべきものではないが、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等が利用され得る。演算部１０５は、当該周波数解析処理の結果に基づいて、第１時間差Δｔ１及び第２時間差Δｔ２を算出する。第１時間差Δｔ１は、内部スピーカ３１Ａから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングと、外部スピーカ３１Ｂから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングと、の時間差である。第２時間差Δｔ２は、内部スピーカ３１Ａから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達したタイミングと、外部スピーカ３１Ｂから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達したタイミングと、の時間差である。

【0029】

補正部１０６は、演算部１０５により算出された第１時間差Δｔ１及び第２時間差Δｔ２に基づいて、内部スピーカ３１Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング又は外部スピーカ３１Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミングの少なくとも一方を補正する。このとき、本実施形態の補正部１０６は、第１時間差Δｔ１と第２時間差Δｔ２との大小関係に基づいて、内部スピーカ３１Ａから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングと外部スピーカ３１Ｂから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングとの先後関係、すなわち内部スピーカ３１Ａと外部スピーカ３１Ｂとの間における遅延の先後関係を判定する。そして、補正部１０６は、当該先後関係に基づいて、第１時間差Δｔ１が小さくなるように、内部スピーカ３１Ａの音声ＡＳ１の出力タイミングと外部スピーカ３１Ｂの音声ＡＳ２の出力タイミングとのどちらを相対的に遅延させる。

【0030】

上記構成により、各スピーカ３１Ａ，３１Ｂとリスニングポジションとの間の距離差、無線通信の介在による通信遅延、音響装置内におけるデータ処理時間等の様々な要因に起因するリスニングポジションにおける音声ずれを効果的に抑制できる。

【0031】

図４は、実施形態にかかる複合音の音響信号Ｓｔに対する周波数解析処理の一例を示す図である。図４の上部に例示されるグラフにおいて、横軸（Time）は、所定の基準時（例えば、第１テスト音ＴＳ１を出力させる指示信号（第１指示信号）の出力時、複合音の録音開始時等）からの経過時間を示し、縦軸（Intensity）は、マイク４５により採音された複合音の信号強度を示している。図４の下部に例示されるグラフは、上記音響信号Ｓｔに対して周波数解析処理を行った場合の解析結果Ｆを示し、横軸（Frequency）は複合音に含まれる周波数成分に対応し、縦軸（Power）はパワースペクトルに対応している。ここでは、音響信号Ｓｔに設定された所定の時間フレーム分の時間窓Ｗに対してＦＦＴ処理を行った場合の解析結果Ｆが例示されている。

【0032】

本実施形態では、解析結果Ｆから所定の対象周波数域Ｒに対応するパワー値を算出する。対象周波数域Ｒは、第１周波数Ｆｔ１の検出（抽出）時には第１周波数Ｆｔ１を基準として設定され、第２周波数Ｆｔ２の検出時には第２周波数Ｆｔ２を基準として設定される。例えば、第１周波数Ｆｔ１の検出時における対象周波数域Ｒは、（Ｆｔ１±ｘ％）のように設定され、例えばＦｔ１＝５０００（Ｈｚ）、ｘ＝５である場合、Ｒ＝５０００±２５０（Ｈｚ）となる。同様に、第２周波数Ｆｔ２の抽出時における対象周波数域Ｒは、（Ｆｔ２±ｘ％）のように設定され、例えばＦｔ２＝２０００（Ｈｚ）、ｘ＝２０である場合、Ｒ＝２０００±４００（Ｈｚ）となる。上記のような処理により、所定の時間間隔で徐々にずらされていく複数の時間窓Ｗのそれぞれについて、第１周波数Ｆｔ１（例えばＲ＝５０００±２５０）に対応するパワー値と、第２周波数Ｆｔ２（Ｒ＝２０００±４００）に対応するパワー値が取得される。

【0033】

図５は、実施形態にかかる第１周波数Ｆｔ１の検出結果Ｆ１の一例を示す図である。図６は、実施形態にかかる第２周波数Ｆｔ２の検出結果Ｆ２の一例を示す図である。検出結果Ｆ１において、横軸は時間に対応し、縦軸は第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒ（例えば５０００±２５０）に対応するパワー値に対応している。検出結果Ｆ２において、横軸は時間に対応し、縦軸は第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒ（例えば２０００±４００）に対応するパワー値に対応している。検出結果Ｆ１の時間軸と検出結果Ｆ２の時間軸とは一致している。

【0034】

図５において、第１周波数Ｆｔ１に対応する、第１立ち上がり時点ｔｒ１１、第１立ち下がり時点ｔｆ１１、第２立ち上がり時点ｔｒ１２及び第２立ち下がり時点ｔｆ１２が例示されている。第１立ち上がり時点ｔｒ１１は、第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ１より小さい状態から閾値Ｔｈ１以上の状態となる最初の時点である。第１立ち下がり時点ｔｆ１１は、第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ１以上の状態から閾値Ｔｈ１より小さい状態となる最初の時点である。第２立ち上がり時点ｔｒ１２は、第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ１より小さい状態から閾値Ｔｈ１以上の状態となる２番の時点である。第２立ち下がり時点ｔｆ１２は、第１周波数Ｆｔ１の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ１以上の状態から閾値Ｔｈ１より小さい状態となる２番目の時点である。

【0035】

ここでは、内部スピーカ３１Ａから出力された第１テスト音ＴＳ１が外部スピーカ３１Ｂから出力された第１テスト音ＴＳ１より先にマイク４５に到達した場合を想定する。この場合、第１立ち上がり時点ｔｒ１１は、内部スピーカ３１Ａから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達した時点であり、第２立ち上がり時点ｔｒ１２は、外部スピーカ３１Ｂから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達した時点である。従って、第１立ち上がり時点ｔｒ１１から第２立ち上がり時点ｔｒ１２までの時間が第１時間差Δｔ１となる。

【0036】

図６において、第２周波数Ｆｔ２に対応する、第３立ち上がり時点ｔｒ２１、第３立ち下がり時点ｔｆ２１、第４立ち上がり時点ｔｒ２２及び第４立ち下がり時点ｔｆ２２が例示されている。第３立ち上がり時点ｔｒ２１は、第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ２より小さい状態から閾値Ｔｈ２以上の状態となる最初の時点である。第３立ち下がり時点ｔｆ２１は、第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ２以上の状態から閾値Ｔｈ２より小さい状態となる最初の時点である。第４立ち上がり時点ｔｒ２２は、第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ２より小さい状態から閾値Ｔｈ２以上の状態となる２番の時点である。第４立ち下がり時点ｔｆ２２は、第２周波数Ｆｔ２の対象周波数域Ｒに対応するパワー値が閾値Ｔｈ２以上の状態から閾値Ｔｈ２より小さい状態となる２番目の時点である。

【0037】

ここでは、内部スピーカ３１Ａから出力された第２テスト音ＴＳ２が外部スピーカ３１Ｂから出力された第２テスト音ＴＳ２より先にマイク４５に到達した場合を想定する。この場合、第３立ち上がり時点ｔｒ２１は、内部スピーカ３１Ａから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達した時点であり、第４立ち上がり時点ｔｒ２２は、外部スピーカ３１Ｂから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達した時点である。従って、第３立ち上がり時点ｔｒ２１から第４立ち上がり時点ｔｒ２２までの時間が第２時間差Δｔ２となる。

【0038】

上記においては、図５に例示されるように、第１立ち下がり時点ｔｆ１１が第２立ち上がり時点ｔｒ１２より時間軸上で前に存在している場合について説明した。このような場合には、上記のように第１時間差Δｔ１を第１立ち上がり時点ｔｒ１１と第２立ち上がり時点ｔｒ１２とに基づいて算出できる。しかしながら、第１時間差Δｔ１が第１テスト音ＴＳ１の出力時間Δｔ（図３参照）より小さい場合には、先にマイク４５に到達した第１テスト音ＴＳ１に対応する第１波Ｗ１と後にマイクに４５に到達した第１テスト音ＴＳ１に対応する第２波Ｗ２とが重なり、第１立ち下がり時点ｔｆ１１及び第２立ち上がり時点ｔｒ１２が出現しなくなる。以下に、このような場合における第１時間差Δｔ１の算出方法について説明する。

【0039】

図７は、実施形態にかかる第１時間差Δｔ１が第１テスト音ＴＳ１の出力時間Δｔより小さい場合における第１時間差Δｔ１の算出方法の一例を説明するための図である。このとき、図７に示されるように、第１波Ｗ１と第２波Ｗ２とが重なるため、時間軸上には第１立ち上がり時点ｔｒ１１及び第２立ち下がり時点ｔｆ１２のみが出現する。このような場合、第１時間差Δｔ１は、第１立ち上がり時点ｔｒ１１から第２立ち下がり時点ｔｆ１２までの時間Δｔ´から第１テスト音ＴＳ１の出力時間Δｔを減算することにより算出され得る。

【0040】

上記算出方法は、第２時間差Δｔ２についても同様に適用され得る。すなわち、第２時間差Δｔ２が第２テスト音ＴＳ２の出力時間Δｔより小さい場合には、第２時間差Δｔ２は、第３立ち上がり時点ｔｒ２１から第４立ち下がり時点ｔｆ２２までの時間から第２テスト音ＴＳ２の出力時間Δｔを減算することにより算出され得る。

【0041】

また、本実施形態の補正部１０６は、上述したように、第１時間差Δｔ１と第２時間差Δｔ２との大小関係に基づいて、内部スピーカ３１Ａと外部スピーカ３１Ｂとの間の遅延の先後関係を判定する。

【0042】

図８は、実施形態にかかる遅延の先後関係の判定方法の一例を示す図である。図８において、第１時間差Δｔ１と第２時間差Δｔ２との大小関係と、遅延の先後関係と、遅延制御の対象となるスピーカと、の関係が例示されている。図８中、値ａは、第１待機時間Δｔｗ１と第２待機時間Δｔｗ２との差分（ａ＝Δｔｗ２－Δｔｗ１）を示している。

【0043】

図８に示されるように、第１時間差Δｔ１が第２時間差Δｔ２以上である場合（Δｔ１≧Δｔ２）、外部スピーカ３１Ｂからの第１テスト音ＴＳ１が内部スピーカ３１Ａからの第１テスト音ＴＳ１より先にマイク４５に到達したと判定される。このとき、補正部１０６は、外部スピーカ３１Ｂの音声ＡＳ２の出力タイミングを遅延させる。

【0044】

第１時間差Δｔ１が第２時間差Δｔ２より小さく且つ第１時間差Δｔ１がａ／２より小さい場合（Δｔ１＜Δｔ２且つΔｔ１＜ａ／２）、外部スピーカ３１Ｂからの第１テスト音ＴＳ１が内部スピーカ３１Ａからの第１テスト音ＴＳ１より先にマイク４５に到達したと判定される。このとき、補正部１０６は、外部スピーカ３１Ｂの音声ＡＳ２の出力タイミングを遅延させる。

【0045】

第１時間差Δｔ１が第２時間差Δｔ２より小さく且つ第１時間差Δｔ１がａ／２以上である場合（Δｔ１＜Δｔ２且つΔｔ１≧ａ／２）、内部スピーカ３１Ａからの第１テスト音ＴＳ１が外部スピーカ３１Ｂからの第１テスト音ＴＳ１より先にマイク４５に到達したと判定される。このとき、補正部１０６は、内部スピーカ３１Ａの音声ＡＳ１の出力タイミングを遅延させる。

【0046】

なお、上記判定方法は例示であり、遅延の先後関係の判定方法は上記に限定されるものではない。

【0047】

図９は、実施形態にかかる音場補正装置５における処理の一例を示すフローチャートである。音場補正処理が開始すると、テスト音出力部１０２は、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂに対して、第１テスト音ＴＳ１を出力させる第１指示信号を同時に出力する（Ｓ１０１）。その後、テスト音出力部１０２は、第１指示信号の出力終了後、第１待機時間Δｔｗ１が経過したか否かを判定し（Ｓ１０２）、第１待機時間Δｔｗ１が経過していない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、当該ステップＳ１０２の判定を継続する。第１待機時間Δｔｗ１が経過した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、テスト音出力部１０２は、内部スピーカ３１Ａに対して、第２テスト音ＴＳ２を出力させる第２指示信号を出力する（Ｓ１０３）。その後、テスト音出力部１０２は、第１指示信号の出力終了後、第２待機時間Δｔｗ２が経過したか否かを判定し（Ｓ１０４）、第２待機時間Δｔｗ２が経過していない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、当該ステップＳ１０４の判定を継続する。第２待機時間Δｔｗ２が経過した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、テスト音出力部１０２は、外部スピーカ３１Ｂに対して、第２テスト音ＴＳ２を出力させる第２指示信号を出力する（Ｓ１０５）。上記処理により、内部スピーカ３１Ａからは第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２とが第１待機時間Δｔｗ１を空けて出力され、外部スピーカ３１Ｂからは第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２とが第２待機時間Δｔｗ２を空けて出力される。

【0048】

内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂのそれぞれから出力された第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音は、リスニングポジションに配置されたマイク４５により採音され、採音された複合音が録音される（Ｓ１０６）。その後、演算部１０５は、録音された複合音に対する周波数解析処理により、第１テスト音ＴＳ１に対応する第１周波数成分及び第２テスト音ＴＳ２に対応する第２周波数成分を検出し（Ｓ１０７）、その検出結果に基づいて第１時間差Δｔ１及び第２時間差Δｔ２を算出する（Ｓ１０８）。上述したように、第１時間差Δｔ１は、内部スピーカ３１Ａから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングと外部スピーカ３１Ｂから出力された第１テスト音ＴＳ１がマイク４５に到達したタイミングとの時間差であり、第２時間差Δｔ２は、内部スピーカ３１Ａから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達したタイミングと外部スピーカ３１Ｂから出力された第２テスト音ＴＳ２がマイク４５に到達したタイミングとの時間差である。

【0049】

その後、補正部１０６は、上記のように算出された第１時間差Δｔ１及び第２時間差Δｔ２に基づいて、内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂ間における遅延量及び遅延の先後関係を判定する（Ｓ１０９）。そして、補正部１０６は、当該判定結果に基づいて、遅延量が低減するように内部スピーカ３１Ａからの音声ＡＳ１の出力タイミング又は外部スピーカ３１Ｂからの音声ＡＳ２の出力タイミングの少なくとも一方を補正する（Ｓ１１０）。

【0050】

上記実施形態によれば、２つのスピーカ（本実施形態では内部スピーカ３１Ａ及び外部スピーカ３１Ｂ）のそれぞれから出力された第１テスト音ＴＳ１及び第２テスト音ＴＳ２を含む複合音が録音され、録音された複合音に対する解析結果に基づいて両スピーカ３１Ａ，３１Ｂ間における音声の遅延が検出され、当該遅延が低減されるように両スピーカ３１Ａ，３１Ｂからの音声ＡＳ１，ＡＳ２の出力タイミングが補正される。これにより、様々な要因に起因して生ずるリスニングポジションにおける音声ずれを効果的に抑制できる。

【0051】

また、本実施形態によれば、第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２とを含み、第１テスト音ＴＳ１と第２テスト音ＴＳ２との間の待機時間Δｔｗ１，Δｔｗ２が異なる２種類のテスト音を用いて２つのスピーカ３１Ａ，３１Ｂ間における遅延が検出される。このような手法により、２つのスピーカ３１Ａ，３１Ｂのそれぞれから異なる周波数のテスト音を出力させる必要がなくなるため、テスト音を生成するための機構を簡素化できる。

【0052】

なお、上記実施形態においては、内部スピーカ３１Ａと外部スピーカ３１Ｂとの間における音声ずれを補正する場合を例示したが、スピーカの数や種類はこれに限定されるものではない。例えば、２つの内部スピーカ間における補正や、２つの外部スピーカ間における補正も上記と同様の手法により実施できる。また、スピーカが３つ以上存在する場合には、それらのうちの２つずつについて上記と同様の処理を順次実行することにより、全てのスピーカ間における音声ずれを低減させることができる。

【0053】

上述したような音場補正装置５の機能を実現するためのプログラムは、コンピュータにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。

【0054】

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１…音響装置、５…音場補正装置、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…ストレージ、１４…ユーザＩ／Ｆ、１５…通信Ｉ／Ｆ、２０…通信バス、２１…音声デコーダ、２２…音声入力ＡＤＣ、２３…ＤＳＰ、２５Ａ…第１遅延回路、２５Ｂ…第２遅延回路、３１Ａ…内部スピーカ、３１Ｂ…外部スピーカ、４１…リモコン、４５…マイク、４６…無線変調回路、４７…送信器、１０１…音声出力部、１０２…テスト音出力部、１０３…受信部、１０４…録音部、１０５…演算部、１０６…補正部、ＡＳ１，ＡＳ２…音声、Ｒ…対象周波数域、Ｓｔ…音響信号、ｔｒ１１…第１立ち上がり時点、ｔｆ１１…第１立ち下がり時点、ｔｒ１２…第２立ち上がり時点、ｔｆ１２…第２立ち下がり時点、ｔｒ２１…第３立ち上がり時点、ｔｆ２１…第３立ち下がり時点、ｔｒ２２…第４立ち上がり時点、ｔｆ２２…第４立ち下がり時点、ＴＳ１…第１テスト音、ＴＳ２…第２テスト音、Ｗ…時間窓、Δｔ…出力時間、Δｔ１…第１時間差、Δｔ２…第２時間差、Δｔｗ１…第１待機時間、Δｔｗ２…第２待機時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】